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反射率测量

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发表时间:2019-10-09 15:22

反射和透射一样是物品的基本光学特性,也是光谱测量的基本内容。对于不同种类的样品,为了获取最佳的光谱测量数据,反射、透射这两种基本模式又会演化为更多的形式。物体表面的反射主要有镜面反射和漫反射两种。光在完美的平整表面上的反射是镜面反射。光在毛糙表面上的反射是漫反射。光在大多数物体表面的反射则介于两者之间。反射测量可以用于测量元件的反射率,测量物体的反射颜色和化学样品中的成分信息。
测量反射率的时候,必须考虑样品的反射是镜面反射还是漫反射,或者是反射率随入射光的角度改变的样品。我们观察到物体的颜色大多数是基于漫反射,而那些非常晃眼的或者非常光亮的样品表面大多数是镜面反射和漫反射同时存在。当我们对物体进行反射测量时,判断物体表面主要是哪种反射类型是非常重要的,另外需要判断我们是否要接收全部还是部分的反射光。在食品应用中,大多数反射测量都是基于漫反射来测定的。


反射率测量典型装置

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• 光谱仪选择:可以根据用户需求订购覆盖UV-Vis 或者 Vis-NIR 的光谱仪。
• 光源选择:可以使用400nm-2000nm 的钨灯光源,或者200nm-2000nm 的氘卤光源。
• 标准参考板选择:如果是漫反射,可以使用漫反射标准板,如果是镜面反射,可以使用高镜面反射率标准板。
• 探头选择:当我们需要快速测量样品或者应用在样品表面非常小的采样点时,Y 型反射探头就是非常理想的选择。通过Y 型光纤接收到的光是反射光的一部分,所以是一种相对测量。当需要采集全部的反射光时, 积分球式探头是比较适合的. 所有的反射光始终被包络在积分球中, 经过多次漫反射经光纤导入光谱仪中分析, 可作相对或绝对测量。
• 采样附件选择:从光纤照射到样品表面的光,需要一定的空间来形成反射光,所以探头需要与样品有一定的距离。另外不能让探头刮伤样品的表面。使用反射探头支架,能很好地固定探头与样品表面的距离,获得良好的反射测量数据。


采样附件选择

从光纤照射到样品表面的光,需要一定的空间来形成反射光,所以探头需要与样品有一定的距离。另外不能让探头刮伤样品的表面。使用反射探头支架,能很好地固定探头与样品表面的距离,获得良好的反射测量数据。

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对于镜面反射,一般使用反射光纤测量0度角入射,0度角反射的方式测量,还可以通过45度角入射,45度角反射测量。
对于漫反射,则一般使用积分球测量,也可以通过0度角入射,45度角反射衡量。具体视样品及采用的测量标准而定。
图1和图2是基本的镜面反射光谱测量方式。图1测量中采用的是Y形反射光纤。图2测量中采用的是两根普通光纤。
图3是倒置的积分球反射光谱测量方式,可以采用8度角照射,90度角接受,也可以采用90度角照射,8度角接受的方式。这种方式适合于毛糙表面或绒面样品的反射率测量。


反射率常用系统配置


用光纤探头测量用积分球测量
光谱仪BIM-60/66 系列光谱仪
软件BSV 软件
光源钨灯光源/ 氘卤光源
光纤&积分球Y 型反射光纤,光纤反射式积分球+ 光纤
长度和光纤直径可按需求选配Brolight 型号或定制
支架& 标准板

单路反射支架

标准白板

倒置式反射支架

标准白板

双路反射支架

标准白板

积分球支架,反射用积分球

标准白板

可按需求选配Brolight 型号或定制


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